CN113639535A - 草捆烘干系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于牧草机械技术领域，具体涉及一种草捆烘干系统，旨在解决现有技术中草捆烘干难、草捆烘干系统非智能化的问题，本发明的草捆烘干系统能够将给风针插入草捆里，通过送风装置将高压热风吹进草捆内，对草捆进行干燥，解决了草捆的干燥问题，利用此系统可以将草捆干燥至贮存安全水分以下，避免霉变。本申请系统采用自动化控制，通过物联网进行草捆内的温湿度采集，并智能分析调整烘干时间和烘干温度，自动实现填装、进料、烘干、冷却、卸载，此外本申请系统在冷却时还能对草捆进行再次排湿，导向机构的设置使得本申请上空心风针组件和下空心风针组件起落平稳保证烘干效率和系统安全性。

Description

草捆烘干系统
技术领域
本发明属于牧草机械技术领域，具体涉及一种草捆烘干系统。
背景技术
目前，常规的牧草收贮方式是，先用割草压扁机机将牧草刈割，先形成条状草铺平铺在地面上，通过自然晾晒或摊晒，待牧草含水量下降到适合饲草贮存的安全水分时，再将牧草搂集成条状草铺通过打捆机将牧草捡拾打捆，这种牧草收贮方式的主要缺点：1.由于打捆时牧草含水量很低，牧草的花和叶非常容易脱落，特别是苜蓿草的叶子和花占比较大，在捡拾打捆和运输过程中牧草损失率高达25％～30％。如果在含水量高于安全水分时就打捆收获，由于草捆水分含量高，草捆内部容易霉变。2.由于天气原因，牧草晾晒困难，很难达到安全水分，导致收获失败。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中草捆烘干难、草捆烘干系统非智能化的问题，本申请提供了一种草捆烘干系统，包括草捆进料装置、草捆烘干装置、草捆冷却装置和控制器，所述草捆进料装置、所述草捆烘干装置和所述草捆冷却装置分别通过通信链路与所述控制器通信连接；
所述草捆进料装置的输出端与所述草捆烘干装置的输入端连接，所述草捆进料装置用于将草捆推送至所述草捆烘干装置的烘干平台上；
所述草捆烘干装置还包括两个分别设置于所述烘干平台上下两侧的空心风针组件，所述空心风针组件通过送风通道与第一送风装置连接，并能够在第一驱动装置的驱动下分别具有沿垂直轨道移动的自由度，所述空心风针组件均包括若干个间隔阵列设置的空心风针和温湿度传感器，各所述温湿度传感器分布于相邻两个空心风针之间，所述第一驱动装置用于驱动所述空心风针从草捆插入或拔出，所述温湿度传感器用于检测草捆内部的温度和湿度，所述空心风针上设置有若干个出风孔，所述出风孔与所述第一送风装置连通以用于输出热风或吸收热风；
所述草捆冷却装置包括冷却平台和第二送风装置，所述冷却平台一端与所述草捆烘干装置的输出端连接，另一端沿背离所述草捆烘干装置方向高度连续降低；所述冷却平台设置有通风口，所述通风口通过送风通道与所述第二送风装置连接。
在一些优选技术方案中，所述草捆进料装置包括进料平台、可移动推杆、草捆整理架和第二驱动装置，所述进料平台包括进料支撑框架和安装于所述进料支撑框架内的若干个平行间隔设置的辊轮轴，所述辊轮轴垂直于草捆输送方向设置，所述辊轮轴上设置有具有绕所述辊轮轴旋转自由度的辊轮；
所述可移动推杆设置于所述进料平台上方，并能够在所述第二驱动装置的驱动下沿所述进料支撑框架的长度方向往复移动，所述可移动推杆用于将放置于所述进料平台上的草捆推送至烘干平台上；
所述草捆整理架设置于所述草捆进料装置的两侧，用于限制草捆的位置。
在一些优选技术方案中，所述草捆冷却装置还设置有链轮机构和第三驱动装置，所述链轮机构包括一组主链轮组件和两组从链轮组件，两组从链轮组件对称分布于所述主链轮组件的两侧；三组链轮组件沿所述草捆冷却装置长度方向依次设置。
所述主链轮组件包括两个对称设置的主链轮轴，所述主链轮轴轴向与草捆输送方向正交，所述第三驱动装置的两个输出端分别与两个所述主链轮轴的一端连接，两个所述主链轮轴背离所述第三驱动装置的一端分别与所述草捆冷却装置的两相对侧连接，所述主链轮轴上间隔设置有两个主动链轮和若干个主物料输送齿轮，若干个所述主物料输送齿轮沿所述主链轮轴长度方向间隔设置，两个所述主动链轮设置于所述主链轮轴中部；
所述从链轮组件包括两个对称设置的从链轮轴，所述从链轮轴轴向与草捆输送方向正交，两个所述从链轮轴背离彼此的两端分别与所述草捆冷却装置的两相对侧连接，所述从链轮轴上设置有从动链轮和若干个从物料输送齿轮，所述从物料输送齿轮与所述主链轮轴上的所述主物料输送齿轮数量相同，各所述从物料输送齿轮分别与所述主物料输送齿轮对应设置，两组所述从链轮组件的所述从动链轮分别与所述主链轮轴上的两个主动链轮对应设置，所述主动链轮与所述从动链轮通过传送链连接，所述第三驱动装置通过驱动所述主动链轮转动，进而带动所述从动链轮转动以带动草捆沿草捆冷却装置长度方向移动。
在一些优选技术方案中，所述草捆烘干装置包括本体结构件，所述第一驱动装置包括液压机构和导向机构，所述上空心风针组件和所述下空心风针组件分别通过所述导向机构活动装设于所述本体结构件；
所述液压机构包括对称设置于所述烘干平台两侧的同步双向液压缸，所述双向液压缸的输出轴与所述导向机构连接，所述液压缸通过驱动所述导向机构带动所述上空心风针组件和/或所述下空心风针组件移动。
在一些优选技术方案中，所述草捆进料装置两侧还设置有草捆整理架，所述草捆整理架用于限制草捆的位置。
在一些优选技术方案中，所述导向机构包括两个导向链轮组件和张紧轮组件，两个所述导向链轮组件对称分布于所述液压机构的两侧，两个所述导向链轮组件通过链条连接以达到导向架主体同步运行的目的，所述张紧轮组件用于调节所述链条的张紧度。
在一些优选技术方案中，所述空心风针组件还包括若干个温湿度传感器，若干个所述温湿度传感器分别设置于相邻两个空心风针之间，所述温湿度传感器用于检测草捆内部的温度和湿度。
在一些优选技术方案中，所述空心风针包括给风针连接套和给风针，所述给风针通过所述给风针连接套安装于升降架，所述给风针包括给风针针管外壁和给风针针头，所述给风针针管外壁和所述给风针针头均设置有出风孔。
在一些优选技术方案中，所述出风孔为腰型孔。
在一些优选技术方案中，所述给风针连接套内部设置有S形导流片。
在一些优选技术方案中，所述空心风针组件包括若干个阵列设置的给风针区域；所述给风针区域包括第一给风针组件和第二给风针组件，所述第一给风针组件包括若干个构成第一闭环区域的第一给风针，所述第二给风针组件设置于所述第一闭环区域内；
在工作状态下，所述第一给风针组件输出热风时，所述第二给风针组件吸收热风；或者所述第一给风针组件吸收热风时，所述第二给风针组件输出热风。
在一些优选技术方案中，所述第一给风针组件包括四个第一给风针，所述第一闭环区域为第一四边形，四个所述第一给风针分别设置于所述第一四边形的四个顶点；
所述第二给风针组件包括一个第二给风针，所述第二给风针设置于所述第一四边形的中心。
在一些优选技术方案中，相邻两个所述给风针区域共边设置；
多个所述第二给风针构成第二闭环区域，所述第二闭环区域内设置有一个或多个所述第一给风针。
在一些优选技术方案中，所述第一给风针组件包括八个第一给风针，所述第一闭环区域为第二四边形，八个所述第一给风针分别设置于所述第二四边形的顶点以及每条边的中点；
所述第二给风针组件包括一个第二给风针，所述第二给风针设置于所述第二四边形的中心；
相邻两个所述给风针区域共边设置，且共用三个所述第一给风针；
多个所述第二给风针构成第二闭环区域，所述第二闭环区域内设置有一个或多个所述第一给风针；共边设置的位于中点的所述第一给风针作为第一变换给风针，所述第一变换给风针位于相邻两个所述第二给风针的中点；
在第一工作状态下，所述第一闭环区域输出热风时，所述第二闭环区域吸收热风；
或者，在第二工作状态下，所述第一闭环区域吸收热风时，所述第二闭环区域输出热风；
或者，在第三工作状态下，所述第一闭环区域吸收热风，所述控制器基于所述温湿度传感器的检测结果控制所述第一变换给风针输出与所述第二闭环区域一致的热风。
本发明的有益效果：
本发明的草捆烘干系统能够将给风针插入草捆里，通过送风装置将高压热风吹进草捆内，对草捆进行干燥，解决了草捆的干燥问题，利用此系统可以将草捆干燥至贮存安全水分以下，避免霉变。本申请系统采用自动化控制，通过物联网进行草捆内的温湿度采集，并智能分析调整烘干时间和烘干温度，自动实现填装、进料、烘干、冷却、卸载，导向机构的设置使得本申请升降架起落平稳保证烘干效率和系统安全性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种实施例的草捆烘干系统整体结构示意图；
图2为本发明一种实施例的草捆烘干系统俯视图；
图3为本发明一种实施例的草捆进料装置结构示意图；
图4为本发明一种实施例中草捆烘干装置的结构示意图一；
图5为本发明一种实施例中草捆烘干装置的结构示意图二；
图6为本发明一种实施例中草捆烘干装置的结构示意图三；
图7为本发明一种实施例中草捆烘干装置的结构示意图四；
图8为图7中A的放大示意图；
图9为本发明一种实施例中导向机构的示意图；
图10为本发明一种实施例中空心风针组件的示意图；
图11为本发明一种实施例中空心风针的结构示意图；
图12为本发明一种实施例中草捆冷却装置的结构示意图；
图13为本发明一种实施例中空心风针的结构示意图；
图14为图13中B的放大示意图；
图15为本发明一种实施例中草捆填装机器人的结构示意图；
图16为本发明一种实施例中勾爪机构的结构示意图；
图17为本发明一种实施例中给风针区域的示意图一；
图18为本发明一种实施例中给风针区域的示意图二；
图19为本发明一种实施例中给风针区域的示意图三；
图20为本发明一种实施例中给风针区域的示意图四；
图21为本发明一种实施例中给风针区域的示意图五；
图22为本发明一种实施例中给风针区域的示意图六；
附图标记列表：
100-草捆填装机器人，110-提升架，120-滑动横梁，130-横拉梁，140-斜梁，140-滑车板，150-折叠提升机构，160-勾爪机构，161-抓钩，162-旋转轴；200-草捆进料装置，210-进料平台，211-辊轮轴，220-可移动推杆，240-草捆整理架；300-草捆烘干装置，310-本体结构件，311-垂直轨道，320-上空心风针组件，321-上集风罩，330-下空心风针组件，331-下集风罩，340-空心风针，341-给风针连接套，342-给风针，342a-第一给风针，342b-第二给风针，342c-第一变换给风针；3421-给风针针管外壁，3422-给风针针头，3433-出风孔，350-第一驱动装置，351-液压机构，352-导向机构，3521-导向链轮组件，3522-张紧轮组件，360-烘干平台；400-草捆冷却装置，410-冷却平台，420-链轮机构，421-主链轮组件，4211-主动链轮，4212-主物料输送齿轮；422-从链轮组件，4221-从动链轮，4222-从物料输送齿轮；430-第三驱动装置；500-第一送风装置，600-第二送风装置，700-热交换装置，800-送风通道，900-草捆卸载机器人。
具体实施方式
为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明的第一方面提供一种草捆烘干系统，包括草捆进料装置、草捆烘干装置、草捆冷却装置和控制器，所述草捆进料装置、所述草捆烘干装置和所述草捆冷却装置分别通过通信链路与所述控制器通信连接；所述草捆进料装置的输出端与所述草捆烘干装置的输入端连接，所述草捆进料装置用于将草捆推送至所述草捆烘干装置的烘干平台上；所述草捆烘干装置还包括两个分别设置于所述烘干平台上下两侧的空心风针组件，所述空心风针组件通过送风通道与第一送风装置连接，并能够在第一驱动装置的驱动下分别具有沿垂直轨道移动的自由度，所述空心风针组件均包括若干个间隔阵列设置的空心风针和温湿度传感器，各所述温湿度传感器分布于相邻两个空心风针之间，所述第一驱动装置用于驱动所述空心风针从草捆插入或拔出，所述温湿度传感器用于检测草捆内部的温度和湿度，所述空心风针上设置有若干个出风孔，所述出风孔与所述第一送风装置连通以用于输出热风或吸收热风；所述草捆冷却装置包括冷却平台和第二送风装置，所述冷却平台一端与所述草捆烘干装置的输出端连接，另一端沿背离所述草捆烘干装置方向高度连续降低；所述冷却平台设置有通风口，所述通风口通过送风通道与所述第二送风装置连接。
为了更清晰地对本发明草捆烘干系统进行说明，下面结合附图对本发明一种优选实施例进行展开详述。
作为本发明的一个优选实施例，本发明的草捆烘干系统如图1所示，包括草捆填装机器人100、草捆进料装置200、草捆烘干装置300、草捆冷却装置400、第一送风装置500、第二送风装置600、热交换装置700、送风通道800、草捆卸载机器人900。
其中，草捆填装器人100用于将草捆放置于草捆进料装置200上；草捆卸载机器人900用于将草捆冷却装置400上的草捆卸载。
在一些优选实施例中，本申请的草捆填装机器人100和草捆卸载机器人900结构相同，均包括剪叉式提升机构。具体地，参阅图15和图16，以草捆填装机器人100举例，其包括两个平行间隔竖直设置的提升架110，两个提升架110顶部均设置有滑动横梁120，两个滑动横梁120均延伸于提升架110外部且通过横拉梁130进行连接，优选地，提升架110与滑动横梁120之间设置有斜梁140以增强其稳定性。进一步地，滑动横梁120上活动设置有滑车板140，滑车板140能够沿滑动横梁130的延伸方向移动，横拉梁130能够对滑车板140进行限位。滑车板140下方设置有折叠提升机构150，该折叠提升机构背离滑车板的一端设置有勾爪机构160，勾爪机构160包括两根平行设置的旋转轴162，旋转轴162上间隔设置有若干个抓钩161，抓钩161为镰刀状结构，且弯曲端开口朝下设置，两根旋转轴162沿长度方向对称设置且对向转动，通过控制两根旋转轴162对向旋转即可控制抓钩161转动以插入草捆或拔出草捆；当抓钩161插入草捆后，通过控制折叠提升机构150折叠，能够带动草捆上升，同时控制滑车板140沿滑动横梁120移动能够带动草捆移动，进而实现对草捆的装填，同理，其也可以实现草捆的卸载，即草捆卸载机器人900的应用。
草捆进料装置200的输出端与草捆烘干装置300的输入端连接，草捆进料装置200用于将草捆推送至草捆烘干装置300的烘干平台360上；
草捆烘干装置300包括在竖直方向上设置的垂直轨道311和能够在第一驱动装置350作用下沿垂直轨道311上下移动的升降架，升降架包括上空心风针组件320和下空心风针组件330；上空心风针组件320和下空心风针组件330分别对向设置于烘干平台360的上下两侧；上空心风针组件320和下空心风针组件330均包括若干个间隔阵列设置的空心风针340，空心风针340通过送风通道与第一送风装置500连接，第一驱动装置350用于驱动空心风针340插入或拔出草捆，空心风针340上设置有若干个出风孔3433，出风孔3433与第一送风装置500连通以用于烘干草捆；更具体地，第一送风装置500依次通过热交换装置700和送风通道800与升降架连接。更具体地，上空心风针组件320和下空心风针组件330背离彼此的端部均装设有集风罩，第一送风装置500通过送风通道传输至集风罩并将风输出至草捆内。
草捆冷却装置400包括冷却平台410和第二送风装置600，冷却平台410一端与草捆烘干装置300的输出端连接，另一端沿背离烘干装置300方向高度连续降低；冷却平台410设置有通风口，通风口通过送风通道与第二送风装置600连接。
优选地，本申请的第一送风装置500为高压离心通风机，所述第二送风装置600为离心通风机，其中第一送风装置500通过热交换装置与升降架集风罩连接，其主要用于将草捆内部水分加热、蒸发，第二送风装置600主要用于对草捆冷却装置上的草捆冷却和进一步排湿。
具体地，参阅附图3，草捆进料装置200包括进料平台210、可移动推杆220和第二驱动装置，进料平台210包括进料支撑框架和安装于进料支撑框架内的若干个平行间隔设置的辊轮轴211，辊轮轴211垂直于草捆输送方向设置，辊轮轴211上设置有具有绕辊轮轴旋转自由度的辊轮；可移动推杆220设置于进料平台210上方，并能够在第二驱动装置的驱动下沿进料支撑框架的长度方向往复移动，可移动推杆220用于将放置于进料平台210上的草捆推送至烘干平台360上。
优选地，进料平台210两侧还设置有草捆整理架240，该草捆整理架240用于限制草捆位于进料平台上的位置，以保证草捆能够以正确的姿态进入草捆烘干装置300和防止草捆掉落。可以理解的是，草捆整理架240的上端部高于可移动推杆220的上端部，两者互不干涉。
参阅附图6，本申请的草捆烘干装置300包括本体结构件310，本体结构件310包括垂直轨道311，垂直轨道311沿竖直方向设置，升降架能够在第一驱动装置350作用下沿垂直轨道311上下移动。第一驱动装置350包括液压机构351和导向机构352，升降架通过导向机构352活动装设于本体结构件310；液压机构351包括对称设置于烘干平台360两侧的双向液压缸，双向液压缸的输出轴与导向机构352连接，液压缸通过驱动导向机构352带动升降架移动。
垂直轨道311中部固定设置有烘干平台360，升降架包括分别对向设置于烘干平台360的上下两侧的上空心风针组件320和下空心风针组件330。即上空心风针组件320的两侧通过导向机构352活动装设于垂直轨道，下空心风针组件330的两侧通过导向机构352活动装设于垂直轨道。即本申请共计四组导向机构352。
如图9所示，在一些优选实施例中，导向机构352包括两个导向链轮组件3521和张紧轮组件3522，两个导向链轮组件3521对称分布于双向液压缸的两侧，两个导向链轮组件3521通过链条连接，张紧轮组件3522用于调节链条的张紧度，优选地，本申请的张紧轮组件3522设置于两个导向链轮组件3521之间，三者构成三角形。
升降架两侧的同步双向液压缸同时驱动升降架升降，同时，导向机构能够保证升降架的两侧同时升降，即为升降架提供四个方向的支撑，以保证升降架起落平稳。
参阅附图10，上空心风针组件320和下空心风针组件330均包括若干个间隔阵列设置的空心风针340，空心风针340通过送风通道与第一送风装置500连接，第一驱动装置350用于驱动空心风针340从草捆插入或拔出，空心风针340上设置有若干个出风孔3433，出风孔3433与第一送风装置500连通以用于烘干草捆。
更具体地，第一送风装置500依次通过热交换装置700和送风通道800与升降架连接。更具体地，上空心风针组件320和下空心风针组件330背离彼此的端部均装设有集风罩，即如图4所示的上集风罩321和下集风罩331，第一送风装置500通过送风通道分别传输至上集风罩321和下集风罩331并将风输出至草捆内。
进一步地，本申请上空心风针组件320和下空心风针组件330均包括若干个温湿度传感器，若干个温湿度传感器分别设置于相邻两个空心风针340之间，温湿度传感器用于检测草捆内部的温度和湿度。优选地，相邻两个空心风针340之间还设有竖直设置的检测针，检测针上设置有温湿度传感器。此外，本申请的草捆烘干系统还包括控制器，控制器分别通过通信链路与第一驱动装置350、第二驱动装置、第三驱动装置430、第一送风装置500、第二送风装置600、热交换装置700和温湿度传感器连接；优选地，本申请的控制器为基于物联网的智能控制器，其内部存储有智能分析算法，当草捆放置于草捆进料装置200时，控制器接收到信息，而后控制第二驱动装置，使得可移动推杆将草捆推入至烘干平台；当草捆移动到烘干平台指定位置后，控制器控制第一驱动装置以使得上空心风针组件320和下空心风针组件330的空心风针340插入至草捆内部，控制器接收温湿度传感器采集的草捆内部温湿度数据，而后基于该温湿度数据控制第一送风装置500和热交换装置700以调整送风温度、送风量和送风时间。具体地，若温度超过阈值，则控制器控制热交换装置700降低温度，若烘干时间超过规定时间，湿度仍然超过阈值，则控制器控制第一送风装置500延长送风时间。
优选地，本申请的热源多样化，其可以为烧油燃烧机、锅炉、热泵、太阳能换热或上述热源以各种形式的组合供热。
参阅附图10和图11，空心风针340包括给风针连接套341和给风针342，给风针342通过给风针连接套341安装于升降架，给风针连接套341外缘的两相对侧设置有楔形凹槽，以便于安装拆卸。给风针342包括给风针针管外壁3421和给风针针头3422，给风针针管外壁3421和给风针针头3422均设置有出风孔3433。优选地，出风孔3433为腰型孔。
在一些优选实施例中，本申请的给风针连接套341内部设置有S形导流片，S形导流片设置于给风针连接套341靠近集风罩的一端，该设置能够使得给风针342出风为螺旋风，即增加空心风针出风孔送出风的初速度。
在另一些优选实施例中，空心风针组件包括若干个阵列设置的给风针区域，给风针区域包括第一给风针组件和第二给风针组件，第一给风针组件包括若干个构成第一闭环区域的第一给风针342a，第二给风针组件设置于第一闭环区域内；在工作状态下，第一给风针组件输出热风时，第二给风针组件吸收热风；或者第一给风针组件吸收热风时，第二给风针组件输出热风。
参阅附图17，在一些优选实施例中，第一给风针组件包括四个第一给风针，第一闭环区域为第一四边形，四个第一给风针342a分别设置于第一四边形的四个顶点；第二给风针组件包括一个第二给风针342b，第二给风针342b设置于第一四边形的中心。该设置能够避免位于第一给风针组件中心的草捆温度过高。
此外，本申请的给风针区域可以共边设置也可以间隔设置。共边设置参阅图18，间隔设置参阅图19，优选地，为了提高空心风针组件的工作效率，本申请设置相邻两个给风针区域共边，多个第二给风针342b能够构成第二闭环区域，第二闭环区域内设置有一个或多个第一给风针。优选地，由于本申请包括若干个空心风针，因此本申请的第一给风针342a和第二给风针342b数量相近，两者相差不会太大，具体参阅图22可知，因此第一给风针和第二给风针彼此切换工作模式不会对草捆产生过多影响。
在另一些优选实施例中，参阅附图20，第一给风针组件包括八个第一给风针342a，第一闭环区域为第二四边形，八个第一给风针342a分别设置于第二四边形的顶点以及每条边的中点。第二给风针组件包括一个第二给风针342b，第二给风针342b设置于第二四边形的中心。相邻两个给风针区域共边设置，且共用三个第一给风针；多个第二给风针342b构成第二闭环区域，第二闭环区域内设置有一个或多个第一给风针342a；共边设置的位于中点的第一给风针作为第一变换给风针342c，第一变换给风针342c位于相邻两个第二给风针342b的中点。
在第一工作状态下，第一闭环区域输出热风时，第二闭环区域吸收热风；或者，在第二工作状态下，第一闭环区域吸收热风时，第二闭环区域输出热风；或者，在第三工作状态下，第一闭环区域吸收热风，控制器基于温湿度传感器的检测结果控制第一变换给风针342c输出与第二闭环区域一致的热风。可以理解的是，本申请的草捆烘干系统具有上述三种工作状态，在实际应用时，其仅应用如图20所示的第一工作状态和如图21所示的第三工作状态进行工作。
可选择地，各给风针处均设置有温湿度传感器。由于本申请在第一工作状态下，第一闭环区域输出热风时，为避免第一闭环区域内部温度过高，本申请设置第二闭环区域吸收热风，以均衡草捆热量的同时，加速草捆内部之间空气的流通，增大烘干效率。进一步地，草捆烘干系统工作一定时间后，为均衡草捆内部温湿度，控制器控制给风针组件开启第三工作状态，即第一闭环区域吸收热风，第一变换给风针输出与第二闭环区域一致的热风。此时，第二闭环区域与第一闭环区域存在重叠部分。如此第一工作状态和第三工作状态往复循环切换以烘干草捆。
更优选地，由于本申请的空心风针输出的风力和输出风的温度可调，因此，本申请能够实现的烘干模式可以为常温常风、高温常风、常温大风等。本申请控制器内存储有上述各烘干模式下的烘干效率随草捆湿度的变化曲线，可以理解的是，该草捆湿度指代草捆内部平均湿度。由于各模式下，烘干效果随湿度变化的曲线均不相同，因此控制器能够基于温湿度传感器的检测结果获取草捆内部平均湿度，而后根据草捆内部平均湿度对应选择该湿度下烘干效率最高的烘干模式。该方法能够作为粗控制，以使得本申请草捆烘干系统工作效率最高，烘干效果最好。
进一步地，本申请控制器基于草捆平均湿度选择烘干模式后，在该烘干模式下，基于风控决策系数，调整空心风针的风控系数，即调整给风针区域的工作状态，以实现精控制。其控制方法为：
z＝λ1x1y1-λ2x2y2
其中，z表示风控决策系数；λn表示位置系数；xn表示风控系数，即空心风针的工作模式为输出热风或吸收热风；yn表示温控系数，即温湿度传感器检测到的该空心风针处的实时温度。
具体地，将本申请空心风针组件中的各给风针依据其距离空心风针组件参考中心的距离排序，即依据位置将各给风针的位置系数依次标记为λ1、λ2...λn，例如将距离给风针组件中心最近的给风针位置系数设置为λ1，距离给风针组件中心最远的给风针位置系数设置为λn，由于草捆在烘干平台上进行烘干时，插入至草捆中心的给风针输出热风的损耗最小，插入至草捆边缘的给风针输出热风的损耗最大，因此，λ1＜λn。
在本实施例中，控制器首先选择草捆烘干模式以进行粗控制，而后再进行精确控制时，以局部给风针区域为例，参阅图17，其包括四个第一给风针和一个第二给风针，即控制器需要控制z趋近于0，即该给风针区域内第一给风针和第二给风针之间的温湿度差值不大，以使得草捆内各处烘干程度相同，避免出现局部温度过高、湿度过大的情况。在该实施例中，优选设置x1表示第一给风针，x2表示第二给风针。当z大于0时，则控制器控制x1输出热风，x2吸收热风。当z小于0时，则控制器控制x1吸收热风，x2输出热风。可以理解的是，上述方法仅代表本申请控制方法中的一种实施例，本申请控制器能够将该方法应用于给风针区域，而后控制各给风针区域内的草捆烘干，而后各给风针区域分布控制以实现对整个空心风针组件的控制。此外，还可以根据其他控制方法对空心风针组件内的各给风针进行划分而后进行控制。
即本申请烘干装置的控制原理为，根据草捆湿度调整烘干模式，即优先调整输出热风的温度和风力，而后调整各给风针的工作状态，即调整给风针为输出热风或吸收热风。
继续参阅图12-图14，冷却平台410还设置有链轮机构420和第三驱动装置430，链轮机构420包括一组主链轮组件和两组从链轮组件，两组从链轮组件对称分布于主链轮组件的两侧；三组链轮组件沿冷却平台410长度方向依次设置。主链轮组件421包括两个对称设置的主链轮轴，主链轮轴轴向与草捆输送方向正交，第三驱动装置430的两个输出端分别与两个主链轮轴的一端连接，两个主链轮轴背离第三驱动装置430的一端分别与冷却平台410的两相对侧连接，主链轮轴上间隔设置有两个主动链轮4211和若干个主物料输送齿轮4212，若干个主物料输送齿轮4212沿主链轮轴长度方向间隔设置，两个主动链轮4211设置于主链轮轴中部。
从链轮组件422包括两个对称设置的从链轮轴，从链轮轴轴向与草捆输送方向正交，两个从链轮轴背离彼此的两端分别与草捆冷却装置400的两相对侧连接，即从链轮轴与主链轮轴平行设置，从链轮轴上设置有从动链轮4221和若干个从物料输送齿轮4222，从物料输送齿轮4222与主链轮轴上的主物料输送齿轮4212数量相同，各从物料输送齿轮4222分别与主物料输送齿轮4212对应设置，两组从链轮组件422的从动链轮4221分别与主链轮轴上的两个主动链轮4211对应设置，主动链轮4211与从动链轮4221通过链条连接，第三驱动装置430通过驱动主动链轮4211转动，进而带动从动链轮4221转动以带动草捆沿冷却平台410长度方向移动。
优选地，冷却平台410包括水平设置的缓冲段和向下倾斜设置的斜坡段，缓冲段底部至少设有两组链轮组件。在本申请的优选实施例中，设置一组从链轮组件和一组主链轮组件在缓冲段底部，另一组从链轮组件设置于斜坡段靠近缓冲段的一端，该设置使得草捆从烘干平台360输出后进入到缓冲段，而后在链轮机构420的带动下自缓冲段移动至斜坡段，斜坡段由于其倾斜设置，草捆能够沿其长度方向自由下落至冷却平台底部，进而草捆卸载机器人将冷却平台的草捆卸载。
本申请第二方面提供一种草捆烘干系统，该系统包括多个上述实施例的草捆进料装置、草捆烘干装置、草捆冷却装置，和一个草捆填装机器人以及一个草捆卸载机器人，该系统中，各草捆进料装置平行并列设置、各草捆烘干装置平行并列设置、各草捆冷却装置平行并列设置，以使得草捆填装机器人能够沿同一直线运动即可完成对多个草捆进料装置的填装，同时，草捆卸载机器人能够沿同一直线运动即可完成对多个草捆冷却装置的卸载。由于草捆填装机器人和草捆卸载机器人工作时间短，草捆烘干装置工作时间长，本申请的该系统可仅使用一个草捆填装机器人进行填装，一个草捆卸载机器人进行卸载，通过该设置能够保证工作效率并节约设备成本。
上述本申请实施例中的技术方案中，至少具有如下的技术效果及优点：
本发明的草捆烘干系统能够将给风针插入草捆里，通过送风装置将高压热风吹进草捆内，对草捆进行干燥，解决了草捆的干燥存储问题，利用此系统可以将草捆干燥至贮存安全水分以下，避免霉变。本申请系统采用自动化控制，通过物联网进行草捆内的温湿度采集，并智能分析调整烘干时间和烘干温度，自动实现填装、进料、烘干、冷却、卸载，此外本申请系统在冷却时还能对草捆进行排湿，导向机构的设置使得本申请升降架起落平稳保证烘干效率和系统安全性。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种草捆烘干系统，其特征在于，包括草捆进料装置、草捆烘干装置、草捆冷却装置和控制器，所述草捆进料装置、所述草捆烘干装置和所述草捆冷却装置分别通过通信链路与所述控制器通信连接；
所述草捆进料装置的输出端与所述草捆烘干装置的输入端连接，所述草捆进料装置用于将草捆推送至所述草捆烘干装置的烘干平台上；
所述草捆烘干装置还包括两个分别设置于所述烘干平台上下两侧的空心风针组件，所述空心风针组件通过送风通道与第一送风装置连接，并能够在第一驱动装置的驱动下分别具有沿垂直轨道移动的自由度，所述空心风针组件均包括若干个间隔阵列设置的空心风针和温湿度传感器，各所述温湿度传感器分布于相邻两个空心风针之间，所述第一驱动装置用于驱动所述空心风针从草捆插入或拔出，所述温湿度传感器用于检测草捆内部的温度和湿度，所述空心风针上设置有若干个出风孔，所述出风孔与所述第一送风装置连通以用于输出热风或吸收热风；
所述草捆冷却装置包括冷却平台和第二送风装置，所述冷却平台一端与所述草捆烘干装置的输出端连接，另一端沿背离所述草捆烘干装置方向高度连续降低；所述冷却平台设置有通风口，所述通风口通过送风通道与所述第二送风装置连接。
2.根据权利要求1所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述草捆进料装置包括进料平台、可移动推杆、草捆整理架和第二驱动装置，所述进料平台包括进料支撑框架和安装于所述进料支撑框架内的若干个平行间隔设置的辊轮轴，所述辊轮轴垂直于草捆输送方向设置，所述辊轮轴上设置有具有绕所述辊轮轴旋转自由度的辊轮；
所述可移动推杆设置于所述进料平台上方，并能够在所述第二驱动装置的驱动下沿所述进料支撑框架的长度方向往复移动，所述可移动推杆用于将放置于所述进料平台上的草捆推送至烘干平台上；
所述草捆整理架设置于所述草捆进料装置的两侧，用于限制草捆的位置。
3.根据权利要求1所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述草捆冷却装置还设置有链轮机构和第三驱动装置，所述链轮机构包括一组主链轮组件和两组从链轮组件，两组从链轮组件对称分布于所述主链轮组件的两侧；三组链轮组件沿所述草捆冷却装置长度方向依次设置，
所述主链轮组件包括两个对称设置的主链轮轴，所述主链轮轴轴向与草捆输送方向正交，所述第三驱动装置的两个输出端分别与两个所述主链轮轴的一端连接，两个所述主链轮轴背离所述第三驱动装置的一端分别与所述草捆冷却装置的两相对侧连接，所述主链轮轴上间隔设置有两个主动链轮和若干个主物料输送齿轮，若干个所述主物料输送齿轮沿所述主链轮轴长度方向间隔设置，两个所述主动链轮设置于所述主链轮轴中部；
所述从链轮组件包括两个对称设置的从链轮轴，所述从链轮轴轴向与草捆输送方向正交，两个所述从链轮轴背离彼此的两端分别与所述草捆冷却装置的两相对侧连接，所述从链轮轴上设置有从动链轮和若干个从物料输送齿轮，所述从物料输送齿轮与所述主链轮轴上的所述主物料输送齿轮数量相同，各所述从物料输送齿轮分别与所述主物料输送齿轮对应设置，两组所述从链轮组件的所述从动链轮分别与所述主链轮轴上的两个主动链轮对应设置，所述主动链轮与所述从动链轮通过传送链连接，所述第三驱动装置通过驱动所述主动链轮转动，进而带动所述从动链轮转动以带动草捆沿草捆冷却装置长度方向移动。
4.根据权利要求1所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述草捆烘干装置包括本体结构件，所述第一驱动装置包括液压机构和导向机构，所述上空心风针组件和所述下空心风针组件分别通过所述导向机构活动装设于所述本体结构件；
所述液压机构包括对称设置于所述烘干平台两侧的同步双向液压缸，所述双向液压缸的输出轴与所述导向机构连接，所述液压缸通过驱动所述导向机构带动所述上空心风针组件和/或所述下空心风针组件移动。
5.根据权利要求4所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述导向机构包括两个导向链轮组件和张紧轮组件，两个所述导向链轮组件对称分布于所述液压机构的两侧，两个所述导向链轮组件通过链条连接，所述张紧轮组件用于调节所述链条的张紧度。
6.根据权利要求1所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述空心风针包括给风针连接套和给风针，所述给风针通过所述给风针连接套安装于空心风针组件，所述给风针包括给风针针管外壁和给风针针头，所述给风针针管外壁和所述给风针针头均设置有出风孔。
7.根据权利要求1所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述空心风针组件包括若干个阵列设置的给风针区域；所述给风针区域包括第一给风针组件和第二给风针组件，所述第一给风针组件包括若干个构成第一闭环区域的第一给风针，所述第二给风针组件设置于所述第一闭环区域内；
在工作状态下，所述第一给风针组件输出热风时，所述第二给风针组件吸收热风；或者所述第一给风针组件吸收热风时，所述第二给风针组件输出热风。
8.根据权利要求7所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述第一给风针组件包括四个第一给风针，所述第一闭环区域为第一四边形，四个所述第一给风针分别设置于所述第一四边形的四个顶点；
所述第二给风针组件包括一个第二给风针，所述第二给风针设置于所述第一四边形的中心。
9.根据权利要求8所述的草捆烘干系统，其特征在于，相邻两个所述给风针区域共边设置；
多个所述第二给风针构成第二闭环区域，所述第二闭环区域内设置有一个或多个所述第一给风针。
10.根据权利要求7所述的草捆烘干系统，其特征在于，所述第一给风针组件包括八个第一给风针，所述第一闭环区域为第二四边形，八个所述第一给风针分别设置于所述第二四边形的顶点以及每条边的中点；
所述第二给风针组件包括一个第二给风针，所述第二给风针设置于所述第二四边形的中心；
相邻两个所述给风针区域共边设置，且共用三个所述第一给风针；
多个所述第二给风针构成第二闭环区域，所述第二闭环区域内设置有一个或多个所述第一给风针；共边设置的位于中点的所述第一给风针作为第一变换给风针，所述第一变换给风针位于相邻两个所述第二给风针的中点；
在第一工作状态下，所述第一闭环区域输出热风时，所述第二闭环区域吸收热风；
或者，在第二工作状态下，所述第一闭环区域吸收热风时，所述第二闭环区域输出热风；
或者，在第三工作状态下，所述第一闭环区域吸收热风，所述控制器基于所述温湿度传感器的检测结果控制所述第一变换给风针输出与所述第二闭环区域一致的热风。
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